Die strukturmechanischen Eigenschaften und die Schädigungsmechanismen von GLARE und anderen Faser-Metall-Laminaten (z.B. CENTRAL) unterscheiden sich wesentlich von dem Verhalten von hochfesten Al-Legierungen. Die Unterschiede betreffen sowohl die statische Festigkeit als auch das Fatigue- und Damage Tolerance-Verhalten, beides wird detailliert dargestellt. Wie bei anderen Hybrid-Werkstoffen, spielen die Umgebungsbedingungen (Temperatur und Feuchte), andere Versagenskriterien (Blunt Notch, Open/Filled Hole, etc.) und die Anisotropie eine wichtige Rolle bei der Auslegung, die das überlegene Tragverhalten der GLARE-Strukturen beeinflussen. Die Gewichtseinsparung durch GLARE-Strukturen ist besonders ausgeprägt in Bereichen, die durch die statische Zugfestigkeit und/oder durch das Rissfortschritts- und Restfestigkeitsverhalten dimensioniert werden, z.B. Rumpfoberschale und Flügelunterdecke. Vielversprechende und realisierte GLARE-Bauweisen für diese Bereiche werden dargestellt und hinsichtlich der Vor- und Nachteile kommentiert.
The structure mechanical properties and the damage mechanism of GLARE and other fibre metal laminates (e.g. CENTRAL) are quite different compared with the behaviour of high strength Al alloys. Differences exist for the ultimate strength and for the fatigue and damage tolerance behaviour; both will be explained in detail. As known from other hybrid materials, the environmental conditions (temperature and humidity), other failure criteria (blunt notch, open/filled hole, etc.) and the anisotropy play an important role during the design and are influencing the superior behaviour of GLARE. The weight reduction resulting from GLARE structures is most pronounced in areas, which are dimensioned due to tension loading and/or due to crack growth and residual strength, e.g. the upper fuselage panels and the lower wing panels. Promising and realized design principles for these areas are shown and the pros and cons are discussed.
Materialverhalten, Auslegung und Bauweisen von Flugzeugstrukturen aus GLARE
Material behaviour, dimensioning and design principles of aircraft structures made of GLARE
2012
10 Seiten, 11 Bilder, 1 Quelle
Conference paper
German
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